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1、材料2013年第1O期(44)卷文章編號(hào)：1001—9731(2013)10—1404—05無鹵型阻燃全水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制備及性能研究毋登輝，趙培華。，王曉峰。，劉亞青，李天凱，廖登雄(1．中北大學(xué)山西省高分子復(fù)合材料工程技術(shù)研究中心，山西太原030051；2．中北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山西太原030051)摘要：采用實(shí)驗(yàn)所得的最佳全水發(fā)泡工藝，制備了分子中具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的含磷化合物是近年來有機(jī)ODP值為零的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(RPUF)，其壓縮磷化學(xué)研究的重要對(duì)象，其中含季戊四醇結(jié)構(gòu)的螺環(huán)強(qiáng)度滿足GB10800—89
2、{建筑物隔熱用硬質(zhì)聚氨酯泡沫含磷化合物因優(yōu)異的阻燃性能和成炭性能受到阻燃界材料》的要求。在此工藝下，以季戊四醇螺環(huán)磷酸(SP—的關(guān)注，廣泛應(yīng)用于ABS等高分子材料的阻燃，并取DPA)為阻燃劑制備了無鹵阻燃RPUF，討論了SPD—得了良好的阻燃效果l7]。但是螺環(huán)含磷化合物作為PA含量對(duì)RPUF性能的影響。SEM和耐水溶性測(cè)阻燃劑用于RPUF的阻燃研究目前還未見文獻(xiàn)報(bào)道。試表明SPDPA與RPUF基體有良好的相容性。當(dāng)基于此，本文在研究全水發(fā)泡制備RPUF工藝的SPDPA的添加質(zhì)量份數(shù)為3O份時(shí)，RPUF的氧指數(shù)基礎(chǔ)上，以季戊四醇
3、螺環(huán)磷酸(SPDPA)為阻燃劑(見達(dá)到26．0，能達(dá)到UL一94V一0阻燃級(jí)別。TGA測(cè)試圖1)，制備了阻燃RPUF。SPDPA具有季戊四醇螺表明阻燃RPUF有良好的成炭能力，SEM證明了燃燒環(huán)含磷結(jié)構(gòu)，同時(shí)分子中含有活性羥基，可與一NCo后的RPUF表面能形成非常致密的炭層。SPDPA的發(fā)生反應(yīng)而形成共價(jià)鍵，有望獲得阻燃性能優(yōu)良、SP—加入對(duì)RPUF的力學(xué)性能影響較小，當(dāng)SPDPA添加DPA與RPUF基體相容性好的阻燃RPUF。質(zhì)量份數(shù)為30份時(shí)，其壓縮強(qiáng)度仍能滿足GB10800—89的要求。H關(guān)鍵詞：全水發(fā)泡；聚氨酯硬質(zhì)泡沫
4、；無鹵阻燃劑；季戊四醇螺環(huán)磷酸圖1阻燃劑SPDPA的結(jié)構(gòu)式中圖分類號(hào)：TQ311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AFig1ThestructureofflameretardantSPDPADOI：10．3969／j．issn．1001—9731．2013．10．0082實(shí)驗(yàn)1引言2．1試劑與儀器聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料是一種性能優(yōu)越的高分子合聚醚N330(羥值56mgKOH／g)、聚醚4110(平均成材料，它既可作為保溫材料，又可作為結(jié)構(gòu)承重材官能度為4．1，羥值420mgKOH／g，平均分子量為料，廣泛用于建筑、交通運(yùn)輸、航空等領(lǐng)域口]。全水發(fā)550g
5、／mo1)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)(一NCO含泡技術(shù)是RPUF發(fā)泡過程中ODP值為零的工藝技術(shù)量28～3O，25℃粘度為0．220Pa·s)，河北天盛化之一，它利用水和異氰酸酯反應(yīng)生成的CO作發(fā)泡工有限公司；羥基硅油，山西化工研究院；三乙胺、二月劑，以替代傳統(tǒng)的氟氯烴類發(fā)泡劑，且全水發(fā)泡泡沫制桂酸二丁基錫(DBUDA)為市售分析純?cè)噭?；SPDPA備工藝簡(jiǎn)便，對(duì)設(shè)備要求低。目前，全水發(fā)泡法制備參照文獻(xiàn)[9]合成。RPUF是聚氨酯領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)前2．2設(shè)備與儀器景。發(fā)泡模具200mm×120mm×60mm，自
6、制；萬能在我國，建筑節(jié)能呼聲日益高漲，使得聚氨酯硬質(zhì)試驗(yàn)機(jī)，CMT4204，深圳新三思材料檢測(cè)有限公司；掃泡沫塑料的應(yīng)用急劇加快。但由于聚氨酯泡沫屬于易描電鏡，JSM一6700F，日本電子公司；氧指數(shù)測(cè)定儀，燃物，且燃燒速度非?？?，嚴(yán)重制約了RPUF的應(yīng)HC一2型，南京江寧儀器廠；水平垂直燃燒儀，CZF一5用。目前，RPUF的阻燃仍以鹵素類阻燃劑為主，型，南京江寧儀器廠；熱重分析儀，TG209F3，德國耐馳但是鹵素阻燃劑燃燒時(shí)會(huì)生成較多的有毒氣體]，因公司。此，RPUF的無鹵化阻燃已成為目前聚氨酯阻燃領(lǐng)域2．3阻燃RPUF(RP
7、UF—SPDPA)的制備的研究熱點(diǎn)之一。將聚醚411O和N330、三乙胺、DBUDA、硅油、蒸*暴纂-世09紀(jì)-2優(yōu)0秀人才支掙計(jì)日(N期C西省叭∞。03作者簡(jiǎn)介：毋登輝(1980-)，男，互交城人，在讀博士，師承劉亞霄教授搜，從爭(zhēng)阻燃局分：拿于稠科計(jì)究。。mi互交堡豎笠!墮型墮燮全壟塑堡亟鐾氫墮塑望魚墾堡窒餾水和SPDPA按一定配比攪拌均勻，制成A組分；而減小，這是由于過量添加短分子鏈的聚醚4110可使MDI為B組分。將上述兩組分的溫度調(diào)節(jié)到25℃后RPUF脆性增強(qiáng)，導(dǎo)致了壓縮強(qiáng)度的降低。從表2可混合，攪拌均勻后注入模具內(nèi)自由
8、發(fā)泡成型，固化后置知，聚醚4110和N330的質(zhì)量份數(shù)各為5O份時(shí)，所得于常溫下熟化7d，得RPUF—SPDPA。配方見表1。的RPUF性能最好。表1RPUF—SPDPA的基本配方表2多元醇用量對(duì)RPUF性能的影響Table1TheformulaofRPUF—S
